La fel ca Pământul, Uranus și Neptun au ca rezultat schimbări de sezon și de experiență în modelele meteorologice. Dar spre deosebire de Pământ, anotimpurile de pe aceste planete durează mai mult de ani și nu de luni, iar modelele meteorologice apar la o scară care nu poate fi imaginată de standardele Pământului. Un exemplu bun sunt furtunile care au fost observate în atmosfera Neptunului și a lui Uranus, care includ faimosul Mare punct întunecat al lui Neptun.
În rutina sa anuală de monitorizare Uranus și Neptun, NASA Telescopul spațial Hubble (HST) a furnizat recent observații actualizate ale modelelor meteorologice ale ambelor planete. Pe lângă faptul că a descoperit o furtună nouă și misterioasă pe Neptun, Hubble a oferit o privire nouă asupra unei furtuni de lungă durată în jurul polului nord al lui Uranus. Aceste observații fac parte HubbleMisiunea pe termen lung de a îmbunătăți înțelegerea noastră a planetelor exterioare.
Noile imagini au fost făcute ca parte a programului Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL), pe termen lung Hubble proiect condus de Amy Simon din Centrul de zbor spațial Goddard al NASA. În fiecare an, acest program surprinde hărți globale ale planetelor exterioare ale Sistemului nostru Solar atunci când sunt cele mai apropiate de Pământ. Unul dintre obiectivele cheie ale OPAL este studierea schimbărilor sezoniere pe termen lung și a evenimentelor relativ tranzitorii, cum ar fi apariția petelor întunecate.
Localizarea lor nu este o sarcină ușoară, deoarece aceste pete întunecate apar rapid și au o durată de viață relativ scurtă, până la punctul în care unele au putut să apară și să dispară în timpul unor lacune de mai mulți ani în observațiile lui Hubble despre Neptun. Acesta este un alt obiectiv al programului OPAL, care este de a asigura că astronomii nu ratează altul.
Această ultimă pată întunecată, care măsoară aproximativ 11.000 de km în diametru, apare în centrul de sus al planetei. Hubble prima oară a observat-o în septembrie 2018, când emisfera sudică a Neptunului se confrunta cu vara. Aceasta este în concordanță cu schimbările sezoniere de pe planetă, unde încălzirea în emisfera sudică face ca modelele meteorologice să devină mai dramatice în nord.
Deși nu este clar exact cum se formează aceste furtuni, noile cercetări realizate de Simon și echipa OPAL indică faptul că se formează rapid, durează de la patru la șase ani și apoi dispar pe parcursul a doi ani. La fel ca Marea Punctă Roșie a lui Jupiter, vârtejurile întunecate se învârt într-o direcție anticiclonică și par să se distrugă de la niveluri mai adânci în atmosfera gigantului de gheață.
De fapt, observațiile Hubble obținute din 2016 par să indice că vârtejurile se dezvoltă probabil mai adânc în atmosfera lui Neptun și devin vizibile doar atunci când vârful furtunii atinge altitudini mai mari. Între timp, aceștia sunt însoțiți de „nori de companie”, care sunt vizibile în imaginile Hubble sub formă de petele albe strălucitoare din dreapta funcției întunecate.
Acești nori sunt alcătuiți din gheață de metan care se îngheață atunci când vârtejurile provoacă devierea aerului înconjurător deasupra furtunii. Norul lung și subțire din stânga locului întunecat este o caracteristică tranzitorie care nu face parte din sistemul furtunii. Același lucru este valabil și pentru Uranus, care arată o vastă capacă de nori strălucitori peste polul nord.
În cazul lui Uranus, oamenii de știință consideră că acesta este un rezultat al orientării unice a lui Uranus, unde axa sa este înclinată peste 90 ° față de ecuatorul Soarelui. Deoarece Uranus orbitează practic pe partea sa, Soarele strălucește aproape direct pe polul nord în timpul verii în emisfera nordică. În prezent, Uranus se apropie de jumătatea sezonului său de vară, ceea ce face ca regiunea capului polar să apară mai proeminent.
Acest capac polar poate fi rezultatul modificărilor sezoniere ale fluxului atmosferic și este însoțit de un nor mare de metan-gheață compact, aproape de marginea imaginii. De asemenea, este vizibilă o bandă îngustă de nori care înconjoară planeta la nord de ecuator. Acesta este un alt mister despre Uranus și Neptun, care este modul în care benzile ca acestea se limitează la lățimile atât de înguste, atunci când planeta are jeturi de vânt atât de largi spre vest.
Acesta este al patrulea vortex misterios imaginat de Hubble din 1993 și al șaselea de când astronomii au luat cunoștință pentru aceste fenomene. Primele două pete întunecate au fost descoperite de către Voyager 2 nava spațială, întrucât a făcut zburatorul istoric al lui Neptun în 1989. De atunci, numai Telescopul spațial Hubble a putut urmări aceste caracteristici datorită sensibilității sale la lumina albastră.
Aceste imagini fac parte dintr-o bază de date în creștere a instantaneelor Hubble din Neptun și Uranus care urmăresc modelele meteorologice ale planetei de-a lungul timpului. La fel ca modul în care meteorologii prognozează vremea pe Pământ pe baza tendințelor pe termen lung, astronomii speră că monitorizarea pe termen lung a lui Hubble a planetelor exterioare îi va ajuta să descopere misterele durabile despre atmosfera lor.
Analizând vremea pe aceste lumi, de asemenea, ne vom îmbunătăți înțelegerea diversității atmosferelor din Sistemul Solar, precum și a asemănărilor acestora. În cele din urmă, acest lucru ar putea merge, de asemenea, un drum lung către informarea înțelegerii noastre despre planetele extrasolare și atmosfera lor, poate chiar ajutându-ne să determinăm dacă pot susține sau nu viața.
